氫能社會 藍圖雖美好仍需上下求索

到2050年，氫在我國終端能源體系佔比至少要達到10%，成為我國能源戰略的重要組成部分。

近日，中國氫能聯盟舉辦“2018年中國氫能源及燃料電池產業高峯論壇”，論壇上同步發佈了《中國氫能源及燃料電池產業發展研究報告》（以下簡稱《報告》）核心觀點，該核心觀點做出以上估計。

氫能被視作21世紀最有發展潛力的清潔能源。不過僅僅有潛力是不夠的，要進入尋常百姓家，整個產業都需要客觀對待優勢與短板，上下而求索。

安全可控，不必談氫色變

“氫能的廣泛應用將促進我國能源轉型升級。”中國氫能聯盟專家委員會主任餘卓平在發佈《報告》核心觀點時説，目前我國能源體系存在不安全、不平衡、不可持續等突出問題。

從能源安全角度來看，2017年中國石油進口量突破4億噸，對外依存度高達68.85%。

中國是煤炭大國，但清潔化水平有待提高，碳排放量大，散燒煤污染嚴重。目前國內可再生能源併網消納困難，2017年可再生能源發電量佔比僅增加0.7%，全年棄可再生能源電量達1007億千瓦時。

電力是我國終端能源消費的主體，但其最大問題在於難以存儲。可再生能源的不確定性則會影響電力系統的安全穩定運行。

而氫能作為二次能源，恰恰具備上述傳統能源所不具備的眾多優勢。餘卓平介紹，氫能屬於零碳能源，其利用的最終產物只有水。而且氫能非常高效，熱值是汽油的3倍，氫燃料電池的效率可達60%。氫能可以作為電、熱、氣等能源互聯的媒介，是在可預見的未來實現跨能源網絡協同優化的唯一途徑。

中國工程院院士、國家能源集團科學技術委員會常務副主任顧大釗表示，氫能還可以將無法消納的電能進行電解水制氫存儲起來，彌補電能在存儲方面的不足。

雖然氫能具有種種優點，但有人依然對其安全性有顧慮。《報告》核心觀點則認為，氫能是安全可控的。雖然氫氣燃燒點能量低，但密度小，易揮發易擴散，擴散係數是汽油的12倍，發生泄漏時迅速向上逃逸並擴散，使濃度稀釋。

“很多人對氫能有些擔憂，覺得氫能非常危險，其實通過專業人士和專業的手段、流程對氫能進行處理，可以實現非常安全的使用。”美國空氣化工產品公司亞洲區總裁莫煒邦説。

發展元年，產業前景廣闊

“可以將2018年定義為中國氫能源及燃料電池的產業發展元年。”中國氫能聯盟理事長凌文表示。

凌文解釋説，前期國內各家企業、大學、科研機構在氫能源及燃料電池產業方面開展了很多研發、探索、實踐。而隨着今年2月中國氫能聯盟的成立，氫能源及燃料電池產業有組織、有計劃、有方向的集羣攻關開始逐步形成，與此同時，產業發展線路謀劃、公眾科普、向政府部門建言制定產業政策和標準規程的工作也穩步推進。

《報告》認為，中國在發展氫能產業方面重要優勢之一就是擁有豐富的氫源基礎。

餘卓平介紹，當前國內煤氣化制氫1000萬噸，天然氣制氫300萬噸以上，石油制氫300萬噸，工業副產氣約800萬噸，電解水制氫約100萬噸。

“煤制氫不僅成本低，而且目前國內的制氫規模非常大。”顧大釗説，據估算，僅國家能源集團每年制氫能力就可以驅動4000萬輛小轎車。

餘卓平介紹，電解水制氫與煤制氫是未來中遠期的主要制氫技術路線。利用我國豐富的煤資源與可再生資源制氫，具有經濟可行性，完全可支撐我國中遠期氫能發展的願景。

“氫和燃料電池將是繼煤和蒸汽機、石油和內燃機之後的第三代主要車用能源動力組合，產業發展前景廣闊。”《報告》認為，目前全球氫能與燃料電池產業剛起步，隨着氫燃料電池技術的不斷突破，交通領域是產業發展重要突破口，發展機會巨大。

顧大釗介紹，目前國內各地運營的氫燃料電池車已突破百輛級別。在遼寧新賓有50輛燃料電池車陸續運營，河北張家口有70輛燃料電池車，上海有100輛燃料電池車陸續運營，廣東佛山有35輛燃料電池車。

與美國和日本不同的是，中國燃料電池汽車優先發展的是長續航里程運營型汽車，如物流車和客車等。但在“2018年中國（海口）氫能源及燃料電池產業高峯論壇”上，四家國內企業簽署《200噸級以上氫能重載礦用卡車研發合作框架協議》，這標誌着繼客運公交專線之後，中國氫能和燃料電池產業化發展在交通領域又邁出新步伐。

加大投入，機遇挑戰並存

“相信通過有序發展，中國氫能及燃料電池產業將實現技術快速進步，大量創新成果爆發式湧現，氫能實現可持續開發，在小汽車、軌道交通、船舶、航天、物流系統、礦用車等領域廣泛應用，最終形成‘氫能社會’。”凌文説。

以乘用車為例，凌文認為，到2020年將實現5000—10000輛燃料電池車運行，運營在建加氫站100座；到2030年，發展100萬輛燃料電池車，在建加氫站1000座；到2050年，氫燃料電池車和發電均實現大規模應用，氫能成為能源消費中的重要選擇。

顧大釗指出，作為衡量氫能產業發展水平的標準，更為核心的問題是，一定要將氫能和燃料電池產業相關的核心技術掌握在手裏。

《報告》顯示，國內氫能和燃料電池產業相關技術有些與國外水平接近，還有一些與國外差距明顯，這些“卡脖子”技術分佈在氫能產業的多個環節。

例如，在儲氫環節，車載儲氫罐和碳纖維是瓶頸；在加氫站環節，氫氣壓縮機和加氫機技術與國外差距較大；在燃料電池環節，雙極板表面處理、膜電極噴塗設備等是弱項。

“基礎設施發展滯後已成為國內氫能應用推廣的主要障礙。”顧大釗介紹，中國已建成正式運營的加氫站約15座，其中約10座為固定式，且大部分加氫站的加氫能力約200公斤以下。其背後原因有核心設備技術指標落後、現階段氫氣需求量小、投資成本高等。

顧大釗認為，與國外氫燃料電池產業發達國家如美國、日本相比，我國需要加大對基礎設施的投入力度。

在政策與法規層面，《報告》指出，氫目前未作為我國能源體系的組成部分，氫能只是新能源汽車產業規劃的一部分內容，國家層面缺乏頂層設計與戰略規劃。

但專家們表示，中國氫能的發展無疑正在走向正軌，中國的“氫能社會”也將逐步變成現實。（劉園園）